SEQUÊNCIA DIDÁTICA PODCAST ÁREA CIÊNCIAS CNII

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1 SEQUÊNCIA DIDÁTICA PODCAST ÁREA CIÊNCIAS CNII Título do Podcast Área Segmento Duração Por que você se parece com sua avó? A genética vai ajudá-lo a entender como isso é possível! Ciências Ciências da Natureza II Ensino Médio 4 min 57 seg Habilidades: (H66) Compreender os processos genéticos e/ou moleculares envolvendo a transmissão de caracteres hereditários. (H67) Utilizar conhecimentos sobre engenharia genética* para explicar clonagem, transgênicos e testes genéticos. (H68) Aplicar os conhecimentos relativos à herança dos genes na resolução de problemas envolvendo cruzamentos e/ou doenças de origem genética. Tempo Estimado: 30 minutos Materiais e recursos necessários: Podcast - Por que você se parece com sua avó? A genética vai ajudá-lo a entender como isso é possível! Conteúdos: Conceito de Genética. Conceito de Fenótipo e Genótipo. Conceito de Homozigose, Heterozigose, Dominância e Recessividade. Elaboração de Cruzamentos Genéticos. Desenvolvimento: Para o desenvolvimento da atividade proposta ouça o podcast Por que você se parece com sua avó? A genética vai ajudá-lo a entender como isso é possível!, repetindo a audição quantas vezes forem necessárias. Para facilitar a compreensão, acompanhe com o roteiro impresso do programa. O programa e o roteiro estão disponíveis na Biblioteca Digital, do Portal EJ@.

2 Para facilitar o entendimento de alguns termos, as palavras indicados com (*) encontram-se no glossário ao final desta atividade, se necessário, utilize também um dicionário de Língua Portuguesa. Olá Pessoal, Eu sou o Bio e vou te acompanhar nesta atividade!! Conheça um pouco mais sobre a origem da genética, na leitura do texto a seguir!! Introdução: As características de qualquer ser vivo são definidas pelo conjunto de seus genes. Essa afirmação é algo que a humanidade recentemente venho a descobrir, e na verdade, ainda se esforça para compreender os complexos mecanismos moleculares que regem a natureza da hereditariedade. Os primeiros questionamentos a cerca desse assunto, encontram-se em outro ramo da Biologia, especificamente na Evolução, na revelação das teorias elaboradas pelo naturalista Charles Darwin. Na época em que Darwin postulou sua teoria de seleção natural, ele não conseguiu explicar porque indivíduos pertencentes ao mesmo grupo de população apresentavam características diferentes, ou seja, não existiam indivíduos de mesma espécie exatamente iguais, incluindo àqueles originados pelos mesmos parentais. Nesse mesmo período, um outro pesquisador, o monge austríaco Gregor Mendel, executava exaustivamente experiências de cruzamentos com espécies de ervilhas. A partir de seus estudos, ele chegou a conclusões que respondiam a pergunta de Darwin. Mendel concluiu que unidades de herança, na época nomeadas de partículas determinavam as características dos vegetais e eram transmitidas de geração em geração através das células de seus ancestrais durante a reprodução. Apesar de seus estudos serem reconhecidos tempos depois de sua publicação, sua contribuição na elucidação dos processos envolvendo a transmissão dos fatores hereditários representou uma marco histórico nas ciências biológicas, por isso, Gregor Mendel é conhecido atualmente como o pai da Genética. Atividade 1 Durante a audição do podcast, logo no início, o narrador afirma que: "(...) carregamos no núcleo de nossas células informações que são responsáveis por determinar as características de nosso corpo." Pesquise e responda: a) Se toda informação necessária para formar um ser humano está armazenada no núcleo das células, tanta informação assim, deve estar arrumada de uma forma supercompactada para caber dentro do núcleo celular. O que são essas informações? Como estão armazenadas?

3 b) Quais processos permitem que essas informac o es passem de uma ce lula para outra, de gerac a o para gerac a o, perpetuando as espe cies e ainda mantendo a maioria das caracteri sticas e func o es intactas? Atividade 2 a) Na resolução da atividade anterior, você conheceu a organização do material genético e conceitos como cromossomos, gene e DNA (ácido desoxirribonucleico). Observe a seguir a figura simplificada de uma molécula de DNA. Identifique seus componentes e nomeie-os fazendo referência aos números indicados na figura Disponível em: < >. Acesso em: 26 nov h 01min. b) Suponha que essa molécula, realize o processo de transcrição gênica*. Qual a sequência de RNA (ácido ribonucleico) formada a partir de uma das fitas de DNA? Quais as principais diferenças entre as duas moléculas?

4 Atividade 3 Retome o podcast a partir do trecho: (...) Um conjunto desses genes é chamado de genótipo e podemos representá-los utilizando letras maiúsculas e minúsculas. a) Neste trecho o narrador define o conceito de genótipo. Ouça os trechos a seguir e defina o que viria a ser "Fenótipo" e explique qual sua relação com o Genótipo. b) Pense e responda: Fatores ambientais poderiam interferir na manifestação do Fenótipo? Atividade 4 a) Retome o trecho do podcast e se necessário leia o roteiro: (...) Somos o resultado de cinquenta por cento das características paternas e cinquenta por cento das características maternas!(...). Esse conceito foi introduzido por Gregor Mendel em seus experimentos com ervilhas. Seus estudos apontavam que para cada característica, ou caráter analisado, um par de fatores (genes ou alelos) estava associado. Durante a formação das células reprodutoras (gametogênese), os pares de alelos se segregam, ou seja, se separam e cada célula recebe um par de alelos. Observe a figura a seguir que ilustra o processo de formação do óvulo na mulher:

5 Disponível em: < Acesso em: 25 nov h 45min. Inicialmente a célula apresentava um par de genes, após a divisão celular (meiose*), o par foi segregado, ou seja, separado e cada célula gerada após a divisão celular, apresenta agora apenas um dos pares. O sexo dos indivíduos é determinado pelos cromossomos sexuais, na mulher, há um par de cromossomos homólogos XX, no homem, as características masculinas são determinadas pela presença dos cromossomos XY. Podemos concluir que após a gametogênese, os gametas femininos portarão apenas cromossomos X e os gametas masculinos poderão portar X ou Y. De acordo com as informações do texto acima, responda: a) Quem determina o sexo do bebê? Explique como isso ocorre na formação do zigoto*. No podcast, o narrador comenta sobre dominância e recessividade dos genes. Vamos recordar o significado desses termos da genética para continuarmos com a atividade. Um gene pode se comportar de forma dominante ou recessiva. Quando um gene é dominante, ele se expressa mesmo em dose única, ou seja, a presença de um único alelo consegue expressar a característica por ele determinada. Quando um gene é recessivo, a característica só se manifesta se no genótipo os dois alelos estiverem presentes. A representação dos alelos geralmente obedece a seguinte regra: utilizam-se letras maiúsculas e minúsculas para distinguir, respectivamente, alelos dominantes e recessivos.

6 Observe o exemplo a seguir: Exemplo: O pelo curto dos coelhos é determinado pelo gene dominante (L) e o pelo longo por seu alelo recessivo (l). Os genótipos e fenótipos estão na tabela a seguir: Genótipo Tipo de Genótipo Fenótipo LL homozigoto Pelo curto Ll heterozigoto Pelo curto ll homozigoto Pelo longo No exemplo, pode-se observar que tanto o genótipo LL como Ll, corresponde à característica de pelo curto, conclui-se que apenas a presença do alelo L determina esse fenótipo e para expressão do caráter pelo longo, é necessária a presença em dose dupla do alelo l. Outro conceito importante é o tipo de genótipo, dado apresentado na segunda coluna da tabela. Quando o genótipo constitui-se de alelos idênticos, por exemplo, LL ou ll, denominamos genótipo homozigoto ou em homozigose. Quando o genótipo apresenta alelos diferentes denominamos genótipo heterozigoto ou em heterozigose. Atividade 5 Suponha que o coelho de pelo curto de genótipo Ll seja cruzado com o coelho de pelo longo ll. Quais seriam os genótipos desse cruzamento e seus respectivos fenótipos? Utilize o espaço abaixo para realizar esse cruzamento hipotético. Em caso de dúvida, procure seu monitor que lhe ajudará a desenvolver essa atividade, ou consulte as aulas 45 e 46, do livro de Biologia (volume 2) do Novo Telecurso.

7 Atividade 6 Com base nos mesmos critérios utilizados para elaboração da atividade anterior, realize o cruzamento proposto no exercício a seguir: a) O albinismo é caracterizado pela incapacidade de produzir melanina, o pigmento que dá cor à pele, pelos e cabelos, essa condição só se manifesta se o gene mutante apresentar-se de forma recessiva. Suponha o cruzamento de um homem de pele normal com uma mulher também de pele normal, porém ambos heterozigotos para o albinismo. Utilize as letras A e a para realizar este cruzamento hipotético. Qual a probabilidade desse casal vir a ter filhos albinos? a) 100%. b) 25%. c) 75%. d) 50%. e) Zero. Você chegou ao final! Parabéns!! Na resolução desta atividade nós aprendemos um pouco mais sobre genética. Pesquise as fontes sugeridas ao final dessa atividade e aprenda mais sobre este assunto fascinante. Bons estudos!!! Glossário: Meiose: tipo de divisão celular que ocorre apenas nas gônadas (ovários e testículos) para produção de células reprodutoras (gametas). Nessa divisão, ocorre redução do número de cromossomos pela metade, por isso essa divisão também é conhecida por divisão reducional. Transcrição gênica: processo em que a molécula de RNA é produzida a partir de um modelo do DNA. Nesse processo, as duas cadeias do DNA se separam e uma delas serve de modelo para síntese do RNA, enquanto a outra permanece inativa e se reúne à complementar no final do processo. Zigoto: célula que se forma na união das células reprodutoras, óvulo e espermatozoide.

8 Indicações: Acesse o Mapa Curricular no Portal EJ@ e consulte: Texto: Genética - Conceitos Básicos Vídeo: Primeira Lei de Mendel Vídeo: Projeto Genoma O tema de Biologia: O que a Insulina tem a ver com o RNA? e Biotecnologia da coleção Temas de Estudo tambe m poderá ser consultado. No livro de Biologia do Novo Telecurso as aulas 43 a 46 também poderão auxiliá-lo no desenvolvimento das atividades propostas. Na internet, consulte e leia mais sobre: Gabarito Comentado: 1. a) As informações hereditárias que determinam todas as características dos seres vivos está contida na sequência do DNA armazenada nos cromossomos. Para facilitar a organização do DNA dentro do núcleo celular, o mesmo é dividido na espécie humana em 46 pares de cromossomos. Cada cromossomo é formado por uma única molécula de DNA que está em sua forma compactada e em um cromossomo, por sua vez, contém inúmeros genes. As células mante m a maior parte do tempo, o DNA compactado, ligado ao esqueleto cromossômico. Entretanto, seu estado de compactação não é estável, quando um gene é ativado, ou seja, quando sofre transcric a o gênica, o DNA se desenrola para permitir a leitura da sequência gênica pelas proteínas especializadas do núcleo celular.

9 b) A formação de novas moléculas de DNA deve garantir a integridade das informações que elas carregam. Por isso cada etapa desta replicação deve ser revista. E para garantir que as informações originais não se percam este processo é semiconservativo, ou seja, pois cada nova molécula irá conter um filamento parental e outro recém-sintetizado. Para que este processo tenha início, as pontes de hidrogênio deverão se separar e, para que isto ocorra, uma série de fatores devem ser levados em consideração. Além da estrutura da própria molécula e de fatores externos como ph, temperatura e umidade, existem as enzimas atuando na replicação da molécula de DNA. 2. a) Fosfato 1 3 Base nitrogenada Desoxirribose (açúcar) 2 b) Utilizando a sequência de DNA da esquerda como molde, a sequência de RNA formada seria: G A C U G U. As principais diferenças entre as moléculas de DNA e RNA são: - RNA é formado por uma única fita. - No RNA não existe a base nitrogenada timina, substitui-se por uracila. 3. a) O fenótipo são todas as características observáveis ou caracteres de um organismo como, por exemplo: morfologia, desenvolvimento, propriedades bioquímicas ou fisiológicas e comportamento. Cada característica está associada a um gene, portanto, todas as características fenotípicas são determinadas por um conjunto de genes, denominado genótipo. Resumidamente, podemos concluir que fenótipo é a manifestação do genótipo.

10 b) O fenótipo pode ser alterado constantemente pelo ambiente. A cor da pele é um exemplo dessa interação ambiental, pessoas que nasceram de pele clara, eventualmente podem alterar seu fenótipo com a exposição à radiação solar, tornando-a morena. Outro exemplo refere-se à altura e o desenvolvimento de uma criança, caso ela não tenha a oferta necessária de nutrientes em sua alimentação, sua altura final e características de seu desenvolvimento podem ser prejudicadas. 4. a) Nas mulheres, as células reprodutoras (óvulos) portam somente o cromossomo sexual X, nos homens há um mosaico de células, umas portam o cromossomo sexual X, outras o cromossomo sexual Y. Na fecundação, o óvulo poderá ser fecundado por um dos dois cromossomos. Se for fecundado por espermatozoide X, nascerá um menina; se for fecundado por um cromossomo Y, nascerá um menino. Dessa forma, quem determina o sexo do bebê será sempre o pai. 5. Cruzamento Os fenótipos gerados nesta geração de coelhos foram: 2 coelhos de pelo longo e 2 coelhos de pelo curto. Em porcentagens, a proporção seria 50% de pelo curto e 50% de pelo longo.

11 6. Alternativa correta: b)25%. O genótipo aa apresentará o fenótipo albino para cor da pele. Cruzamento: